圖解密碼學與資訊安全

圖解密碼學與資訊安全 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

餘顯強
圖書標籤:
  • 密碼學
  • 信息安全
  • 圖解
  • 科普
  • 加密技術
  • 網絡安全
  • 數據安全
  • 計算機安全
  • 密碼學基礎
  • 信息安全入門
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具體描述

  ●認識密碼學運作的基礎原理
  ●掌握密碼學在資訊安全的角色
  ●學習完整資訊安全防護的認知與技巧
  ●圖文搭配,化繁為簡,提高學習效果
 
  密碼學是一門將訊息進行加密處理與傳遞,以及將加密訊息進行解密的科學。本書並不強調在密碼演算法的推導與闡述,而是由密碼的運作原理與流程,搭配介紹網路環境資訊安全的風險與成因,逐步導引讀者學習密碼學應用在資訊安全領域,進而達成安全防護的關鍵。
 
  本書分為資訊安全與密碼學概論、網路基本概念、密碼學基礎、公開金鑰基礎建設、憑證授權中心實務、智慧卡&自然人憑證,共六個章節。內容的撰寫以一頁文字、一頁圖錶搭配解說為原則,將複雜艱澀的密碼學運作流程與環境簡潔明白地呈現。
 
  本書可作為導入密碼運作的係統規劃設計參考,也可作為相關課程與教育訓練的教材。無論是從事資訊相關行業的人員、身處資訊應用環境的使用者、學生,或是任何對於資安有疑惑的大眾,都能透過本書輕鬆學習到符閤實務所需的密碼學與資安知識。
《深度學習在金融預測中的應用:從理論到實踐》 書籍簡介 在當今數據爆炸的時代,金融市場的複雜性與日俱增,傳統的統計模型在捕捉非線性關係和處理海量異構數據方麵的局限性日益凸顯。有鑑於此,《深度學習在金融預測中的應用:從理論到實踐》應運而生,本書旨在為金融專業人士、量化分析師、數據科學傢以及高等院校相關專業的師生,提供一套全麵、深入且極具實操性的指南,探討如何運用尖端的深度學習技術,革新金融時間序列分析、風險管理與資產配置策略。 本書結構嚴謹,內容涵蓋瞭從深度學習基礎理論到前沿模型在金融領域的具體部署。它不僅僅是一本理論書籍,更是一部強調實戰操作的工具書,力求彌閤學術研究與業界應用之間的鴻溝。 第一部分:金融數據的特性與深度學習基礎 本部分首先聚焦於金融數據獨有的挑戰性——非平穩性、高噪音、長記憶性與結構性突變。我們詳盡分析瞭傳統計量經濟學模型(如ARIMA、GARCH族)在麵對高頻交易數據和另類數據(Alternative Data)時的不足。 隨後,本書係統迴顧瞭深度學習的基石。這包括人工神經網路(ANN)的基本架構、激活函數的選擇(如ReLU、Leaky ReLU、Swish)及其對模型訓練穩定性的影響。重點探討瞭反嚮傳播(Backpropagation)算法的數學原理及其在處理複雜模型時的優化技巧,如梯度裁剪(Gradient Clipping)和批次歸一化(Batch Normalization),這些都是確保深度模型在金融數據上有效收斂的關鍵。 第二部分:序列建模的利器——循環神經網路(RNN)及其變體 金融決策本質上是時間序列的決策,因此,對序列數據的精準建模至關重要。本章節深入剖析瞭循環神經網路(RNN)的內部機製,並重點闡述瞭如何剋服傳統RNN中的梯度消失/爆炸問題。 長短期記憶網路(LSTM): 我們詳細解析瞭LSTM的遺忘門(Forget Gate)、輸入門(Input Gate)和輸齣門(Output Gate)如何協同工作,有效捕捉跨時間尺度的依賴關係。書中通過具體的案例,展示瞭如何構建多層堆疊式LSTM來預測股票價格的波動率和趨勢方嚮。 門控循環單元(GRU): 作為LSTM的輕量級替代方案,GRU(更新門與重置門)在計算效率與預測性能之間取得平衡。本書提供瞭詳細的性能對比分析,指導讀者在不同數據規模和延遲要求的場景下做齣恰當的技術選擇。 雙嚮RNN(Bi-RNN): 探討瞭如何利用正嚮和反嚮序列信息來豐富對當前時間點的理解,尤其適用於需要上下文信息的事件序列分析,例如新聞情緒對市場的滯後影響。 第三部分:超越序列——捲積神經網路(CNN)與注意力機製 雖然RNN擅長處理一維時間序列,但金融數據往往具備空間或多維結構,例如期權價格麯麵、金融數據的可視化矩陣,或是融閤多資產特徵的數據張量。 一維捲積神經網路(1D-CNN): 演示瞭如何將1D-CNN用於從原始時間序列中自動提取局部特徵(如特定的價格形態或波動模式),這在特徵工程極為耗時的領域具有革命性意義。 注意力機製(Attention Mechanism): 這是本書的亮點之一。我們詳盡解釋瞭注意力機製如何允許模型動態地權衡輸入序列中不同時間步的重要性,從而顯著提升瞭長期依賴的建模能力,並增強瞭模型的可解釋性。 Transformer架構在金融中的應用: 深入探討瞭完全基於自注意力機製的Transformer模型,如何有效地處理超長序列的金融數據,特別是在宏觀經濟數據預測和複雜套利策略的識別中。 第四部分:無監督與半監督學習在金融中的應用 金融數據中,標註正確的訓練數據往往是稀缺資源。本部分著重介紹瞭如何利用未標註數據來提升模型的魯棒性和預測能力。 自編碼器(Autoencoders, AE): 詳細闡述瞭標準AE、稀疏AE以及變分自編碼器(VAE)在金融數據降維、去噪和異常檢測中的應用。VAE特別適用於學習資產收益分佈的潛在因子結構。 生成對抗網路(GANs): GANs被應用於生成高度逼真的閤成金融時間序列數據,用於壓力測試、模型驗證和增強訓練數據集,以避免過擬閤風險。書中提供瞭用於生成符閤特定馬爾科夫鏈特徵的模擬數據的實用代碼範例。 第五部分:實際部署與模型評估 理論的成功必須轉化為穩健的業績。本章節關注深度學習模型在實際交易係統中的落地問題。 迴測框架與指標優化: 強調瞭在金融領域評估模型時,不能僅依賴於準確率或均方誤差(MSE)。重點討論瞭夏普比率(Sharpe Ratio)、索提諾比率(Sortino Ratio)、最大迴撤(Max Drawdown)以及信息比率(Information Ratio)等業績指標的優化目標設定。 過擬閤的防範與模型穩定性: 深入探討瞭金融數據的「信噪比」問題,並介紹瞭如Dropout、權重衰減、早停法(Early Stopping)等正則化技術的應用,以及如何進行穩健的前嚮滾動交叉驗證(Walk-Forward Validation)。 可解釋性AI(XAI)在金融中的必要性: 隨著監管要求日益嚴格,模型決策的透明度至關重要。本書介紹瞭如LIME、SHAP值等方法,用以解釋深度模型為何在特定時間點做齣買入或賣齣決策,從而建立信任並滿足閤規要求。 結論與未來展望 本書結尾處展望瞭深度學習在金融領域的未來趨勢,包括圖神經網路(GNN)在分析金融網路結構(如銀行間藉貸、供應鏈資金流)中的潛力,以及強化學習(Reinforcement Learning)在動態資產管理和高頻交易策略優化中的突破性進展。 《深度學習在金融預測中的應用:從理論到實踐》配備瞭大量的Python代碼實例(基於TensorFlow和PyTorch框架),所有案例均採用真實或高度模擬的金融數據集進行驗證。讀者將通過本書掌握一套完整的、從數據預處理到模型部署的端到端解決方案,從而駕馭下一代金融預測技術的浪潮。

著者信息

作者簡介
 
餘顯強
 
  學歷:交通大學資訊管理博士
  現職:世新大學資訊傳播學係教授
  曾任:
  輔仁大學圖書資訊學係講師、助理教授
  鼎盛公司資深專員
  汶康電腦(國際銳浩)公司經理
  所羅門企業處長
 
  具有20多年資訊係統設計與開發,以及十餘年教學的經驗。專長於資料庫應用、數位典藏、資訊組織與傳播、資訊管理、智慧卡應用等。

圖書目錄

自序
第1章 資訊安全與密碼學概論
1-1 基本概念與名詞
1-2 資訊安全目標
1-3 資訊安全風險
1-4 資訊安全管理的重要
1-5 資訊安全標準組織
1-6 管理係統標準
1-7 基礎密碼學
1-8 加解密原理
1-9 資訊安全威脅

第2章 網路基本概念
2-1 網路基本概念
2-2 OSI模型
2-3 OSI特點
2-4 TCP/IP協定
2-5 IP協定
2-6 TCP與UDP協定
2-7 網路基本設備:交換器與路由器
2-8 網路基本設備:防火牆
2-9 伺服器分類(1)
2-10 伺服器分類(2)
2-11 伺服器軟體(1)
2-12 伺服器軟體(2)
2-13 伺服器安全威脅:惡意程式
2-14 伺服器安全威脅:駭客入侵、SQL隱碼與DDoS攻擊
2-15 伺服器安全威脅:XSS攻擊
2-16 係統漏洞
2-17 如何得知最新的漏洞資訊
2-18 OWASP Top
2-19 漏洞防護
2-20 漏洞攻擊案例:Heartbleed與DROWN漏洞
2-21 漏洞攻擊案例:EternalBlue

第3章 密碼學基礎
3-1 前言
3-2 常見的演算法
一、對稱式密碼
3-3 DES
3-4 DES加密與解密程序
3-5 DES的優勢與劣勢
3-6 3DES
3-7 AES簡介
3-8 AES加密流程
二、非對稱式金鑰加密
3-9 非對稱式密碼基礎
3-10 基本運作流程
3-11 RSA
3-12 公鑰加密標準:PKCS
三、雜湊函數
3-13 單嚮雜湊函數
3-14 MD5
3-15 SHA
3-16 雜湊函數的應用
3-17 雜湊函數的攻擊:生日攻擊
3-18 雜湊函數的攻擊:中途相遇攻擊
四、數位簽章
3-19 簽章的流程
3-20 簽章與加密結閤
3-21 數位簽章演算法
3-22 數位簽章的攻擊方式

第4章 公開金鑰基礎建設
4-1 基本概念
4-2 各國發展沿革:歐美
4-3 各國發展沿革:東亞與跨國聯盟
4-4 信賴錨
4-5 我國發展沿革
4-6 數位憑證
4-7 X.509憑證格式
4-8 憑證註冊中心
4-9 憑證管理中心
4-10 憑證撤銷清單
4-11 生命週期
4-12 政策與準則
4-13 PKI的應用:加解密
4-14 PKI的應用:HTTPS
4-15 PKI的應用:VPN
4-16 安全議題:金鑰的發放
4-17 安全議題:密碼是否安全

第5章 憑證授權中心實務
5-1 建置憑證機構:軟體介紹
5-2 CA軟體安裝
5-3 執行CA
5-4 功能介紹
5-5 簽發憑證
5-6 憑證管理工具:keytool
5-7 產生CSR
5-8 電子郵件簽章設定
5-9 發送具備簽章的信件
5-10 設定HTTPS網站

第6章 IC卡國際標準規範
6-1 IC卡國際標準規範:ISO/IEC 7816
6-2 IC卡簡介
6-3 IC卡規格
6-4 智慧卡硬體架構與溝通模式
6-5 檔案結構
6-6 智慧卡應用
6-7 智慧卡的讀取:APDU命令與迴應
6-8 IC智慧卡程式:Java Applet
6-9 健保IC卡內容
6-10 健保IC卡的讀取
附錄 範例程式

圖書序言

  • ISBN:9786263438484
  • 叢書係列:圖解係列
  • 規格:平裝 / 240頁 / 17 x 23 x 1.2 cm / 普通級 / 單色印刷 / 初版
  • 齣版地:颱灣

圖書試讀

 
  多年前筆者服務於某企業的時候,負責國內公文電子交換認證與安控的建置開發。期間,配閤許多參與的政府機關與企業協同作業的過程,經歷許多密碼學實務開發的關鍵環節,也感受到國內許多企業在密碼學運作與資訊安全領域的重視與投入。不過,除瞭資安專業公司之外,一般民眾大多對於訊息加解密的原理與資安認識不深;此外,有關介紹密碼學的書籍,大多是過於深奧的演算法,較少描述密碼學如何運作在整個資安環境的關鍵,讓非資安背景的民眾難以通盤地瞭解與掌握。
 
  如同《孫子兵法》謀攻篇提到的「知彼知己,百戰不殆」,以及更為上策的是「不戰而屈人之兵,善之善者也」,相當符閤麵對資安威脅的處理情形。傳統上,除瞭透過密碼學的應用,將訊息加密確保內容的隱密,並採取資安檢測避免係統環境有漏洞存在,當遭受攻擊後,再謀求如何迅速恢復的做法。因此,除瞭需要明瞭係統的弱點、漏洞的修補與防範之外,還需要知道駭客可能攻擊的方式與管道,達到知己知彼。更進一步的做法還需要隨時獲知可能漏洞的最新發展,配閤多方麵防範措施的對應、模擬攻擊與檢測,最重要的是加強所有使用者資安的觀念與認識。係統有瞭完善的資安防護;使用者具備正確的資安知識,就會令駭客更難攻擊係統,而達到屈人之兵的效果。
 
  而資安的防護涵蓋許多領域,除瞭密碼學的應用,還包含政策、硬體設備、軟體係統、使用者認知等。因此本書針對這些範圍,先從基礎概論開始,再搭配介紹各種應用範圍所需具備的知能,希望能夠達到全方位且快速地學習資安的理論基礎、實務上的作法,以及現今漏洞與駭客的攻擊方式與類型。由於矛與盾對決的不斷發展,本書也特別強調介紹軟體開發所需資安防護的程式套件、係統檢驗的工具、即時漏洞通報等最新的來源管道。
 
  本書特色是以淺顯的內容,每單元搭配簡潔的圖解說明,從最基本的加解密原理、網路環境涉及資安的軟硬體,一直到整體資安運作過程的各個環節,均以深入淺齣的方式,提供讀者全方位學習。無論是從事資訊相關行業的人員、身處資訊應用環境的使用者、學生,或是任何對於資安有疑惑的大眾,都能輕鬆學習到符閤實務所需的密碼學與資安知識。
 
  在本書齣版之際,非常感謝五南圖書的推薦與支持。本書雖經多次修訂,但資訊軟、硬體的發展與變化,緻使疏漏與錯誤在所難免,非常歡迎各界先進批評指導,得以不斷改善,並期許資安的認知能夠更普及於大眾。
 
餘顯強
世新大學資訊傳播學係教授

用戶評價

评分

從裝幀和排版的角度來看,這本書也體現瞭極高的誠意。紙張的質量很好,即便是反復翻閱和做筆記,也沒有齣現油墨暈染的情況。這種對物理媒介的重視,在數字閱讀時代顯得尤為可貴。每一次翻閱,都像是在進行一次專注的、不被打擾的學習體驗。內容上,它成功地平衡瞭理論的嚴謹性和科普的易讀性,這本身就是一項挑戰。我最欣賞的是它對“信息安全體係”的整體構建,不僅僅局限於加密技術,還拓展到瞭身份認證、訪問控製等更廣闊的領域,讓讀者能將密碼學知識放置在一個完整的安全架構中去理解。這本書沒有給我一種“速成”的錯覺,它更像是一個資深導師,為你指明瞭通往精深領域的方嚮,並提供瞭最紮實的第一塊墊腳石。它不是給你魚,而是教你如何精準地捕魚。

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說實話,我購買這本書的初衷,主要是想搞清楚日常生活中那些看似平常的保護措施背後的“黑箱”運作原理。比如,我們每天都在用的HTTPS連接,到底是如何在瀏覽器和服務器之間建立起一條安全的隧道?這本書在這方麵做得極其齣色。它沒有停留在錶麵的“安全就是用密鑰加密”,而是深入探討瞭公鑰基礎設施(PKI)的建立過程,以及證書頒發機構(CA)扮演的關鍵角色。我尤其欣賞它在講解數字簽名時所采用的比喻——一個非常形象的“電子印章”概念,將原本復雜的哈希函數和私鑰操作,轉化為一個可感知的動作。閱讀過程中,我幾次停下來,反復揣摩那些關於“不可否認性”和“數據完整性”的段落。這種對安全屬性的細緻劃分和深入闡述,讓我意識到信息安全遠比我想象的要精妙和多層次。這本書成功地將理論框架與實際應用場景緊密地結閤起來,讀完之後,再看任何一個帶有鎖形標誌的網頁,感覺都不一樣瞭,多瞭一份理解後的從容。

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這本《圖解密碼學與資訊安全》的封麵設計就相當引人注目,那種深藍與亮黃的對比色調,搭配上一些抽象的數字和電路圖形,營造齣一種既專業又略帶神秘感的氛圍。初拿到手時,我還在猶豫,畢竟這個領域聽起來就枯燥乏味,充滿瞭復雜的數學公式和晦澀難懂的專業術語。然而,翻開第一頁後,我的顧慮便煙消雲散瞭。作者顯然非常懂得如何將“硬核”的知識點“軟化”。大量的圖例和流程圖,簡直像是在給一個對技術一竅不通的新手繪製地圖,每一步的邏輯轉換都清晰可見。特彆是對於像我這樣,更偏愛視覺化學習的人來說,書裏對RSA加密過程的分解圖,比任何文字描述都要來得直觀有力。它沒有直接跳入那些令人頭疼的代數運算,而是先用一個清晰的模型讓你理解“為什麼需要加密”,以及“加密是如何工作的底層邏輯”。這種循序漸進的講解方式,讓我在不至於迷失在細節泥潭的同時,對整個信息安全體係的宏觀結構有瞭初步的把握。我感覺自己仿佛不是在啃一本教材,而是在看一部精心製作的科普動畫片。

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這本書的語言風格,與其說是學術探討,不如說是資深工程師在午休時與同事的經驗分享會。它的敘事節奏非常流暢,很少齣現那種讓人望而生畏的長句。我發現它在處理像DES、AES這類對稱加密算法的演進時,並沒有一股腦地堆砌公式,而是巧妙地引入瞭曆史背景,解釋瞭為什麼需要從一個算法迭代到下一個,這種“知其所以然”的講解,極大地增強瞭閱讀的趣味性。更值得一提的是,書中對於“安全邊界”的探討。它不隻關注算法本身,還花瞭不少篇幅來討論密碼學在現實世界中的局限性,比如側信道攻擊、量子計算的潛在威脅,以及人為因素在安全鏈條中的脆弱性。這種“不完美的美學”讓我對信息安全有瞭更成熟的認識——它不是一個能被一次性“修復”的工程問題,而是一個需要持續對抗和動態平衡的博弈過程。這種辯證的視角,讓這本書的價值超越瞭一本純粹的技術手冊。

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我對這類技術的學習通常很快就會遇到瓶頸,因為一旦進入到具體的實現細節,比如分組密碼的工作模式(ECB、CBC、CTR等),我的注意力就很難長時間集中。但奇妙的是,這本書在講解這些略顯枯燥的模式時,依然保持瞭極高的信息密度和清晰度。它通過對不同模式在數據處理上的微小差異,直觀地展示瞭它們在抗攻擊性上的巨大分野。特彆是對初始化嚮量(IV)在CBC模式中的作用的描述,我理解瞭為什麼同一個密鑰加密兩次,如果IV不同,結果會截然不同。這種對細節的精準把控,讓人感覺作者不僅是理論的掌握者,更是實踐的深耕者。它不會為瞭迎閤初學者而過度簡化,但也不會因為追求深度而遺漏瞭必要的鋪墊。對於那些想從“知道密碼學是什麼”進階到“理解密碼學如何抵抗特定攻擊”的讀者來說,這本書無疑提供瞭一座非常堅實的橋梁。

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